Ölhydraulik: Grundlagen, Bauelemente, Anwendungen, 10. Auflage

Dieses Lehrbuch f?hrt in die ?lhydraulik ein, die in nahezu allen Bereichen des Maschinenbaus eine Schl?sseltechnologie f?r flexible Antriebe mit hoher Leistungsdichte darstellt. Beispiele daf?r sind im station?ren Bereich die Werkzeugmaschinenindustrie, der Pressenbau, die H?tten- und Walzwerksindustrie, die F?rdertechnik, die Kunststoffmaschinenindustrie und der Pr?fmaschinenbau, sowie im mobilen Bereich die Baumaschinenindustrie, der Stra?enfahrzeugbau, der Landmaschinenbau, der Schiffbau und der Flugzeugbau. Neben den physikalischen Grundlagen werden die Funktionsweisen, die Konstruktion und die Anwendungsm?glichkeiten hydraulischer Bauelemente vermittelt. Geeignet als vorlesungsbegleitendes Kompendium erm?glichen 50 Beispiele bzw. ?bungsaufgaben mit ausf?hrlicher Darstellung der L?sung das Selbststudium. In der normenaktualisierten Auflage wurden die Kapitel zu Servopumpen und BUS erweitert. Cover......Page 1 Grundlagen Maschinenbau......Page 3 Ölhydraulik, 10. Auflage ......Page 4 ISBN 9783834814647......Page 5 Vorwort......Page 6 Inhaltsverzeichnis......Page 8 Formelzeichen und Indizes......Page 15 1.1 Begriffe und Abgrenzung des Sachgebietes......Page 18 1.2 Aufbau eines Hydrauliksystems (Hydrosystem)......Page 19 1.3 Vor- und Nachteile der Ölhydraulik......Page 20 1.4.1 Symbole für Hydropumpen und Hydromotoren......Page 21 1.4.2.1 Ventile mit mehreren festgelegten Schaltstellungen......Page 24 1.4.2.4 Kennzeichnung der Anschlüsse......Page 25 1.4.2.5 Wegeventile......Page 26 1.4.2.7 Sperrventile......Page 27 1.4.2.8 Druckventile......Page 28 1.4.3.1 Leitungen und Behälter......Page 29 1.4.4.1 Muskelkraftbetätigung......Page 30 1.4.4.4 Druckbetätigung......Page 31 1.4.5 Symbole verschiedener Geräte und Energiequellen......Page 32 1.5 Das S.I.-Maßsystem und praktische Berechnungen......Page 33 2.1 Hydrostatik......Page 34 2.2.3 Beschleunigungsdruck......Page 36 2.3 Strömungsverluste (Druckverluste)......Page 38 2.3.1 Reynoldsche Zahl......Page 39 2.3.2 Strömungsverluste in geraden Leitungen......Page 40 2.3.2.1 Druckverlust bei laminarer Strömung......Page 41 2.3.2.2 Druckverlust bei turbulenter Strömung......Page 42 2.3.3 Strömungsverluste in Krümmern, Verzweigungen, Erweiterungen,Verengungen (Drosseln) usw......Page 43 2.3.4 Strömungsverluste in Blenden (kurzen Verengungen)......Page 44 2.3.5 Strömungsverlust in Ventilen......Page 45 2.3.7 Hintereinander- und Parallelschaltung von Ventilen......Page 46 2.4.1 Kompressibilitätsfaktor und Kompressionsmodul......Page 47 2.4.2.1 Bewegungsgenauigkeit......Page 48 2.4.2.2 Schwingungserscheinungen......Page 50 2.4.3.1 Druckstöße durch schlagartiges Abschließen einer Leitung......Page 52 2.4.3.2 Druckerhöhung bei langsamem Schließen einer Leitung......Page 55 2.5.1 Kraft eines Flüssigkeitsstrahles auf eine ebene Platte bei stationärerStrömung......Page 57 2.5.2 Kraftwirkung auf einen rotationssymmetrischen Steuerkolben......Page 58 2.5.3 Kraftwirkung auf einen Steuerkolben mit rechteckigen Kanten......Page 59 2.6 Strömung in Spalten......Page 60 2.6.1 Spalte mit parallelen Wänden ohne äußeren Druck und Einführungdes Viskositätsbegriffs......Page 61 2.6.2 Spalt mit parallelen unbewegten Wänden unter Druck......Page 63 2.6.3.2 Spalte geringer Breite......Page 65 2.6.4.1 Kraft, mit der die Spaltwände auseinandergedrückt werden......Page 66 2.6.4.2 Der Gleitschuh als Grundform des hydrostatischen Lagers......Page 67 3.1 Mineralöle......Page 71 3.1.2 Kompressibilität......Page 72 3.1.3 Viskosität und Ölauswahl......Page 73 3.1.4 Spezifische Wärme......Page 75 3.1.9 Luftlösevermögen und der Einfluss von Luft in Hydrauliksystemen......Page 76 3.2 Schwerentflammbare Druckflüssigkeiten......Page 78 3.2.1 Wasserhaltige Druckflüssigkeiten (HFA, HFB, HFC)......Page 79 3.3.3 Synthetische Ester (HEES)......Page 80 3.4 Pflege und Wechsel der Druckflüssigkeit......Page 81 4.1 Filter......Page 82 4.1.1 Filteranordnung......Page 83 4.1.2.2 Tiefenfilter......Page 84 4.2 Flüssigkeitsbehälter......Page 85 4.3.1 Verluste in einem Hydraulik-System......Page 86 4.3.2 Erwärmungsvorgang einer ölhydraulischen Anlage......Page 87 4.3.3 Wärmeabgabe über den Ölbehälter und zusätzliche Kühlung......Page 88 4.3.4 Vorwärmer (Heizer)......Page 89 5 Hydropumpen......Page 90 5.1.1 Förderdruck und Leistung......Page 91 5.1.2 Grundgleichungen ohne Verluste......Page 92 5.1.3 Wirkungsgrade und Grundgleichungen mit Verlusten......Page 93 5.1.4 Saugverhalten......Page 95 5.1.5 Einfluss der Kompressibilität auf den effektiven Förderstrom......Page 96 5.1.6 Ungleichförmigkeitsgrad......Page 97 5.2.1.1 Außenzahnradpumpe......Page 99 5.2.1.2 Innenzahnradpumpe......Page 101 5.2.1.4 Schraubenspindelpumpe......Page 102 5.2.2.1 Flügelzellenpumpe (einhubig)......Page 103 5.2.2.2 Drehflügelpumpe (zweihubige Flügelzellenpumpe)......Page 104 5.2.2.3 Sperrflügelpumpe......Page 105 a) Radialkolbenpumpe mit Hubring (Verstellpumpe)......Page 106 b) Radialkolbenpumpe mit Exzenterantrieb (Konstantpumpe)......Page 108 a) Schrägscheibenpumpe (Schiefscheibenpumpe)......Page 109 b) Schrägachsenpumpe (Schrägtrommel-, Schwenkkopfpumpe)......Page 111 5.3 Kennlinien......Page 114 5.4.1.1 Handverstellung......Page 116 5.4.1.3 Mengen- oder druckabhängige hydraulische Verstellung......Page 117 5.4.2 Elektrohydraulische Verstellung......Page 118 5.4.3.1 Leistungsregler......Page 120 5.4.3.2 Druckregler......Page 122 5.4.3.3 Stromregler (Förderstromregler)......Page 123 5.5 Servopumpen......Page 124 6 Motoren......Page 126 6.1.2 Aufbau eines Zylinders......Page 127 6.1.3 Berechnung eines Hydrozylinders......Page 128 6.1.5 Endlagendämpfung......Page 131 6.1.6 Befestigungsarten......Page 132 6.2.1 Bauarten......Page 133 6.2.2 Wirkungsgrade und Grundgleichungen mit Verlusten......Page 136 6.2.3 Kompressibilitätseinfluss......Page 138 6.4 Kräfte und Momente an Motoren......Page 139 6.5 Berechnung von Hydrosystemen (Hydrokreisläufen)......Page 141 7 Ventile als Steuergeräte und ihre Anwendungen......Page 145 7.1.1 Druckbegrenzungsventile (DbV)......Page 146 7.1.1.1 Direktgesteuertes Druckbegrenzungsventil......Page 147 7.1.1.2 Indirekt- oder vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil......Page 148 7.1.2 Druckminderventile (Druckregelventile)......Page 150 7.1.3.1 Zuschaltventil......Page 152 7.2.1.1 Bauformen von Schieberventilen......Page 153 7.2.1.2 Schaltstellungen und Schaltvorgang......Page 155 7.2.1.3 Betätigungsarten (siehe auch 1.4.4)......Page 156 7.2.1.4 Schaltungsbeispiele......Page 158 7.2.2 Wege-Sitzventile......Page 160 7.3.1 Rückschlagventile......Page 161 7.3.2 Ferngesteuerte Rückschlagventile......Page 162 7.4.1 Kennlinien der Stromventile......Page 164 7.4.2 Steuerungsarten mit Stromventilen......Page 165 7.4.3 Einfache Stromventile (Drosselventile)......Page 166 7.4.4.1 2-Wege-Stromregelventil......Page 168 7.4.4.2 3-Wege-Stromregelventil......Page 169 7.5 Wege-Einbauventile......Page 172 7.5.2 Steuerung mit 2-Wege-Einbauventilen [15]......Page 173 8.1 Elektrohydraulische Servoventile......Page 176 8.1.1 Wirkungsvergleich: Wegeschaltventil – Servoventil......Page 177 8.1.2 Aufbau und Bauarten der Servoventile......Page 178 8.1.3 Beispiel eines zweistufigen Servoventils......Page 179 8.1.4 Kennlinien und Auswahl eines Servoventils......Page 180 8.1.5 Dynamisches Verhalten eines Servoventils......Page 183 8.2 Das Servoventil im elektrohydraulischen Regelkreis......Page 184 8.3 Proportionalventile......Page 185 8.3.2 Proportional-Druckventile......Page 186 8.3.3 Proportional-Wegeventile......Page 187 8.3.4 Auslegung von Steuerungen mit Proportional-Wegeventilen......Page 191 8.3.5 Proportionale Stromregelung (Proportional- Stromventil)......Page 194 8.4 Regelventile......Page 195 9.1.3 Hydrospeicher für Druckhaltung in abgesperrten Leitungenfür Leckölausgleich und für Volumenausgleich bei Druck- undTemperaturschwankungen......Page 197 9.2 Hydrospeicherbauarten......Page 198 9.3 Berechnung des Gas-Hydrospeicher......Page 199 9.4 Sicherheitsanforderungen......Page 201 10.1 Rohrleitungen......Page 202 10.2 Rohrverbindungen......Page 203 10.3 Schlauchleitungen......Page 204 10.4 Ventilmontagesysteme......Page 205 11.1 Statische Dichtungen......Page 207 11.2 Dynamische Dichtungen......Page 208 11.2.2 Elastische Dichtungen......Page 209 11.3 Stick-Slip oder Ruckgleiten......Page 211 12.1 Kennlinien der Bauelemente eines Hydrokreislaufes......Page 212 12.2 Hintereinander- und Parallelschaltung......Page 213 12.3 Kennlinie eines Pumpenaggregates......Page 215 12.4 Beispiel für das Zusammenwirken Pumpenaggregat –Verbraucherkreis......Page 216 13.1.1 Offener Kreislauf......Page 217 13.1.2 Geschlossener Kreislauf......Page 218 13.2 Leistungs-Momentenkennlinie und Berechnung......Page 219 13.3 Wandlungsbereich......Page 221 14.1 Widerstandssteuerung (Ventilsteuerung)......Page 224 14.2 Verdrängersteuerung......Page 225 14.3 Drehzahlvariabler Pumpenantrieb......Page 226 15.1 Pumpensteuerung (Pumpenverstellung)......Page 227 15.2.2 3-Wege-Stromregelventil und Konstantpumpe......Page 228 15.2.3 2-Wege-Stromregelventil im Bypass......Page 229 15.4 Load-Sensing-Systeme......Page 230 15.4.1 Load-Sensing-System mit Konstantpumpe......Page 231 15.4.2 Load-Sensing-System mit Verstellpumpe mit Druck-Förderstromregler......Page 232 15.5 Sekundärregelung (Motorsteuerung)......Page 233 16.1 Die Steuerkette......Page 236 16.2 Steuerungsarten nach DIN 19226......Page 238 16.3 Steuerungsbeispiele der Ölhydraulik......Page 239 17.1 Hydraulische Folgesteuerung einer Spann- undProduktionsvorrichtung......Page 243 17.2 Vorschubantrieb mit Primärsteuerung......Page 244 17.3 Antrieb einer kleineren Oberkolbenpresse......Page 246 17.4 Zentrifugenantrieb......Page 247 17.5 Antrieb der Spritzeinheit einer Spritzgießmaschine......Page 248 17.6 Geschwindigkeitsgeregelter Antrieb einer fliegenden Säge......Page 250 17.7 Hydropulsanlage (Servohydraulische Prüfanlage)......Page 251 17.8 Hubstaplerantrieb......Page 252 17.9 Antrieb eines vollhydraulischen Mobilbaggers......Page 253 17.10 Elektronisch geregelter Fahrantriebeines Kommunalfahrzeuges......Page 255 17.11 Hydrostatische Lüfterantriebe für Verbrennungsmotoren......Page 257 Literaturangaben......Page 260 Lösungen zu den Übungsbeispielen......Page 262 Sachwortverzeichnis......Page 268